第52卷第2期2023年2月Vol.52No.2February2023光子学报ACTAPHOTONICASINICA0206003‑1La掺杂对用于空间激光通信的掺铒光纤辐射损伤效应的影响文轩1，杨生胜1，高欣1，折胜飞2，3，王根成2，3，冯展祖1，王俊1，银鸿1，侯超奇2，3，张剑锋1（1兰州空间技术物理研究所空间环境材料行为及评价技术国防科技重点实验室，兰州730000）（2中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室，西安710119）（3中国科学院大学材料与光电研究中心，北京100049）摘要：为验证La掺杂对于掺铒光纤抗辐照性能的影响，采用La掺杂光纤与无La掺杂光纤进行光纤辐照实验。使用60Co辐照源在常温下对光纤进行累积剂量100krad，剂量率6.17rad/s的辐照实验。结果发现，La掺杂光纤在1200nm处损耗为0.03067dB（km·krad），相比于无La掺杂光纤0.03953dB（km·krad）更低，且La掺杂光纤在辐照环境下的增益变化更小。通过光纤吸收谱和EPR谱辐照前后的对比，确定了Al-OHC缺陷为影响光纤辐致损耗的关键因素。La掺杂可以在一定程度上代替Al作为Er离子的分散剂从而增强光纤的抗辐照能力，且La掺杂对光纤的增益性能不会产生负面影响。该研究可为后续特种光纤在空间应用中的抗辐射加固设计提供参考。关键词：激光通信；掺铒光纤；辐射效应；γ辐照；镧掺杂中图分类号：TN253文献标识码：Adoi：10.3788/gzxb20235202.02060030引言空间激光通信具有传输带宽大、传输速率高、抗干扰能力强等突出优点，是未来通信技术的重要发展方向［1］。目前的空间激光通信终端需要通过调制器保证高调制速率，同时需要放大器在发射端实现较大的光功率输出［2］。掺铒光纤放大器（Erbium-DopedFiberAmplifier，EDFA）工作在1550nm通信窗口，采用掺铒光纤（Erbium-DopedFiber，EDF）作为光增益组件，通过石英光纤中铒（Er）离子的三能级结构实现1550nm光信号的放大［3-4］，具有增益能力强，增益带宽大，工作性能稳定等优点［5］。然而，在空间辐射环境下，空间中的高能粒子会对掺铒光纤造成冲击，使光纤中产生大量载流子，载流子与光纤中原有缺陷相结合形成新的色心缺陷，色心缺陷在可见光波段的高损耗引起的拖尾效应会导致光纤工作波段损耗急剧上升，进一步导致掺铒光纤增益性能下降［6］。为解决这些问题，国内外科研工作者针对掺铒光纤抗辐照加固技术开展了大量的研究工作。目前掺铒光纤中一般选用Al、Ge作为共掺组分，这是由于Al可以分散EDF中的Er离子，抑制荧光淬灭效应，提高Er最...
